הנעה רקטית רב-שלבית – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
מאין תקציר עריכה
שורה 1:
'''רקטה רב-שלבית''' (באנגלית: '''Multistage rocket''') היא רקטה המשתמשת בשנייםביותר או יותר "מ'''שלב'''ים" אחד, כאשר כל '''שלב''' כולל [[מנוע רקטי]]ים משלו ודלק ייעודילהפעלתם. השלבים מוצבים כסדרה - בזה אחר זה. יוצאלעתים מןניתן הכלל "שלב הנעה מקבילי", לעתים מכונההשם "שלב 0", במסגרתו מתקיימת הנעה במספר ל[[רקטת האצה|מנועירקטות האצה]] המוצביםהמוצבות זהזו לצד זהזו ופועליםופועלות כחלק מאותו שלב ומסייעיםומסייעות לתאוצה ההתחלתית. משמשעל פי [[נוסחת ציאולקובסקי]], השימוש ברקטה רב-שלבית מאפשר להגיע למהירות גבוהה יותר ולגובה רב יותר מאשר בשימוש ברקטה בעלת שלב בודד גדול יותר. חלק מן [[רקטת קרקע-קרקע|רקטות-קרקעהקרקע-קרקע]], וה[[טיל]]ים והם רקטות רב-שלביות וכל [[משגר לוויינים וחלליות|משגרי לווייניםהלוויינים והחלליות]] בשל יתרונו להגיע למהירות גבוהה יותר וגובההם רב יותר ממנוע רקטי בודד גודל יותר-שלביים.
 
מנוערקטה בובה שני שלבים מכונה "'''[[מנוערקטה דו-שלבי]]שלבית'''"; בעלת שלושה שלבים מכונה "'''[[מנוערקטה תלת-שלבי]]שלבית'''". כלים בעלי מנוע רקטימשגרים דו-שלבישלביים ותלת-שלבישלביים נפוצים,הם הנפוצים יחדביותר, עם זאת שוגרו בהצלחה גם מנועיםמשגרים שלבעלי עד 5 שלבים נפרדים.
 
==ביצוע==
הסיבה המרכזית לפיתוחלהעדפת רקטה רב-שלבית על פני רקטה בעלת שלב יחיד היא שבקרטהשברקטה בעלת מנוע בודד, ברגע שה[[דלק]] נשרף - מיכל הדלק וגוף המנוע לא שימושיים עוד ורק מוסיפים משקל לרקטה, דבר שמאטשמקטין את [[תאוצה|תאוצתה]]. באמצעות היפרדות משלבים שאינם נדרשים יותר למשימת הרקטהלרקטה, משקלה קטן ולכן היא מסוגלת להגיע למהירות גבוהה יותר וגובה רב יותר. (עלהדחף פישל [[החוקהשלב השני שלאו ניוטון]]).השלישי, הדחף של שלב עתידילדוגמה, מספק תאוצה גדולה יותר משלבמהדחף בודדשיספק באותומנוע זמןשל רקטה בעלת שלב בודד.
 
החיסרון המרכזי לשימוש ברקטה רב-שלבית הוא השימוששהשימוש במספר מנועים רב מעלה את הסבירותהסתברות לתגלהלתקלה במסגרתבזמן שלבהיפרדות השלבים או בהצתת המנועים. בשלב ההפרדה, ההצתהלעתים נעשה שימוש בברגים [[פירוטכניקה|פירוטכניים]] נפיצים, ההנעהעל מנת לקטוע את החיבור בין השלב לשאר הרקטה. כמו גם הטבעת המחברת ביניהם מעוצבת באופן שמאפשר פירוד יעיל בין הרקטה בכללשלב מנועשהופרד.
 
===מבנה הרקטה רב-שלבית===
סידור הרקטה הרב-שלבית כוללת שלב ראשון המונח בתחתית הרקטה, לרוב הגדול והרחב ביותר, היות ונדרששנדרש לשאת משקל רב יותר, ואת השלבים שמעליו. השלב הראשון מיועד למעוףלטוס בסביבתבתוך [[לחץאטמוספירת כדור אטמוספיריהארץ|האטמוספירה]]. מעליומעל השלב השניהראשון והשלביםנמצאים השלבים העליונים, שהם לרוב קטנים בגודלם ונועדים לפעול במצב של ב[[ואקוםריק]]. כל "שלב" מתוכנן באופן מותאם לדרישות ביצועתפקידו ותנאיולתנאי הסביבה בזמן המעוף שלו כאשר [[אופטימיזציה (מדע)|אופטימיזציית]] כל "שלב" מקטין את המשקל הכולל של המערכת ומשיג ביצועים יעילים יותרפעולתו.
 
===תיאור המעוף===
תהליך המעוף כולל ראשית שריפת השלב הראשון. שנית, עם סיום הדלק - הפרדה מגוף הרקטה. שלישית, הצתה ושריפת המנוע השני וחוזר חלילה עד שריפת המנוע בשלב האחרון. במקרים מסוימים השלב שמעל מוצת מעט טרם פעולת ההפרדה
כאשר משוגר [[לוויין]] השלב האחרון נועד להעניק ללוויין מהירות וגובה מספק על מנת שיכנס למסלול שתוכנן עבורו
 
שלב ההפרדה מוסיף סיכון רב להצלחה המשימה. ככל שמספר השלבים גדל כך גדל הסיכון וה[[סיבוכיות]]. בשלב ההפרדה לעתים נעשה שימוש בברגים [[פירוטכניקה|פירוטכניים]] נפיצים, על מנת לקטוע את החיבור בין ה"שלב" לשאר הרקטה. כמו גם הטבעת המחברת ביניהם מעוצבת באופן שמאפשר האצה יעילה לשני העצמים (הרקטה והשלב המופרד) בזמן ההפרדה.
 
==דוגמאות==
===מנוערקטות דו-שלבישלביות===
* [[סטורן IB]]
* [[פאלקון 1]]
* [[פאלקון 9]]
* [[דלתא 3]]
===מנוערקטות תלת-שלבישלביות===
* [[סטורן 5]]
* [[GSLV]]
שורה 30 ⟵ 23:
* [[אריאן 4]]
 
===מנוערקטות ארבע-שלבישלביות===
* [[PSLV]]
* [[פרוטון (משגר לוויינים)|פרוטון]] (יכול להיות גם תלת-שלבי, תלוי במשימה)